Forskare från Osaka University och Crystal Optics Inc., utvecklat en tillverkningsmetod för nano- och mikroskalestrukturer. Denna teknik har möjliggjort kontrollen av en ytas vätbarhet genom att kombinera avancerad ytmikrostruktur och funktionella ytfilmer.

Till skillnad från konventionella dyra produktionsprocesser, denna teknik har möjliggjort en billig produktionsprocess som kombinerar tekniker för fin formöverföring, filmbildning, och selektiv borttagning av tunnfilm. Denna teknik kommer att realisera enkel tillgång till regenerativ medicin, vävnadsteknik, biomarkörer, och DNA -test, och leda till tillämpning på nya fält, som fotoregulering.

Konventionella mikroreaktorer producerades med fotolitografi, en process som används vid tillverkning av halvledaranordningar, tryckta kretskort, tryckplåtar, displaypaneler med flytande kristaller, och plasmaskärmspaneler. Processen krävde dyra produktionsmaskiner; dock, dess produktivitet var låg.

Denna grupp har uppnått billig produktion av högpresterande mikrostrukturer, såsom mikroreaktorer (figur 1) och cellodlingsrätter, genom att applicera Water-CARE (katalysator-hänvisad etsning), vilket möjliggör kemisk etsning av ytutskott, till fin formöverföring och tunnfilmsbeläggningsteknik.

Water-CARE-enheten (figur 2) har samma sammansättning som konventionella poleringsanordningar, men en 100 nm tjock film av platina eller nickel, som fungerar som en katalysator, deponeras på ytan av en polerskiva. I konventionella polermetoder, utskott av ett prov avlägsnas företrädesvis, vilket ger en slät yta i processen där en polermatta gnider ytan i bearbetningsvätska som innehåller slipande korn och kemiska medel.

Å andra sidan, i Water-CARE, provets yta etsas enbart med vatten utan användning av uppslamning. Eftersom en kemisk reaktion induceras när ytan på en katalysator kommer nära provet genom vattenmolekyler på atomnivå, som vid konventionella polermetoder, etsning fortskrider företrädesvis vid utskjutande delar på provet där katalysatorn kommer i kontakt med ytan på polerplattan, ger en slät yta.

Denna teknik använder varken slipmedel eller kemiska medel. Eftersom bearbetning sker med vatten ensam, kraven på ett rent rum är uppfyllda. Detta är en miljövänlig bearbetningsteknik som inte genererar något industriavfall.

Konventionell teknik krävde många processer och exakt kontroll - en exponerad hydrofil beläggningsfilm etsades med spår maskerade och maskeringsskiktet avlägsnades senare, och en extra hydrofil beläggningsfilm på utskott avlägsnades genom precisionspolering under kontroll av mängden polering.

Genom att använda Water-CARE, denna grupp uppnådde en mycket enkel och billig produktionsmetod. I Water-CARE, endast vatten används som bearbetningsvätska och slipande partiklar går inte in i spåren, så det finns en fördel att bördan för följande rengöringsprocess minskar.

Professor Yamauchi sa, "Det blir möjligt att realisera billig produktion av ytor med olika funktioner, såsom funktionen att kontrollera ytans vätbarhet, samt ljus- och friktionskoefficienter, genom att använda våra revolutionerande forskningsresultat. Går vidare, vår teknik kommer att vara användbar för att uppnå DNA-testning hemma för cancer, sjukdomar, och störningar. Det kommer också att leda till utvecklingen av regenerativ medicin och bioteknik, bidra till energibesparing och energiskapande genom användning av solbatterier som minskar energiförlust. "